Plant Cell | KIL1基因通过控制丝线基部衰老抑制玉米的柱头授粉
2022/8/9 14:05:39 阅读：376 发布者：
植物花具有功能性生命周期，在此期间会发生授粉和受精以确保种子和果实发育。一旦花开始衰老，种子或果实的潜力就不可挽回地丧失。在玉米中，丝线是从外壳包裹花序出现的细长的花柱头。我们揭示了KIRA1-LIKE1(KIL1)，拟南芥NAC(NAM(NO APICAL MERISTEM))、ATAF1/2(拟南芥激活因子1和2)和CUC (CUP-SHAPED COTYLEDON 2)转录因子KIRA1的直系同源物，促进丝线基部的衰老和程序性细胞死亡（PCD），结束卵巢受精的可及性。KIL1功能的丧失延长了丝线的接受性，从而大大增加了后期授粉后的籽粒产量，这种表型可能提高谷物作物的产量稳定性。此外，尽管拟南芥和玉米之间的花形态不同且进化距离很大，但我们的数据表明PCD终止花接受性的原理非常相似，其调控机理提供了广泛用于农业的潜力。
随着丝线的衰老，其中花粉管的生长受到阻碍，导致人工授粉过程中的籽粒缺失，影响玉米的产量，这在温室、田间试验的结果都有很好的一致性。因此，作者希望可以找到调控丝线生长的关键因子，解析花衰老过程中的分子机制，从而挽回损失。
作者分析了衰老丝线中基因表达的变化，并在该组织中发现了几个诱导转录因子(TF)基因。由于TF控制其他基因的活性，因此TF是了解丝线衰老调控的主要候选者。从几个TFs中，我们确定了一个候选者，我们将其命名为KIL1作为丝线衰老的关键调节因子：KIL1是一种有效的PCD激活剂，KIL1功能的丧失延长了玉米花的可育窗口。有趣的是，KIL1相关的TFs也控制模式植物拟南芥的衰老，这表明PCD对花衰老的控制在进化上是保守的。
与 WT 相比， KIL1 -OE 植物中的籽粒在3DASE时已经大大降低，并且在7和 11DASE时几乎不存在。kil1突变体和KIL1-SRDX系在7DASE的籽粒中均未显示出显着变化。相反，与WT 相比， kil1突变体在7DASE时甚至显示出显着增加了籽粒。在11DASE时，与 WT相比，kil1突变体和KIL1-SRDX系均显示内籽粒显着增加。
文章链接：
https://academic.oup.com/plcell/article/34/8/2852/6590656?login=true#no-access-message#no-access-message
转自：植物生物技术Pbj
如有侵权，请联系本站删除！
